PHÉNOMÈNES D'ALTÉRATION

îles; les autres résistent, dessinant un relief aux formes les plus capricieuses les plus accidentées ; de faibles variations, soit dans la porosité de la roche, t dans la proportion de silice, de dolomie ou d'argile qui s'y trouve contenue, Usent pour produire ce phénomène sur des surfaces calcaires horizontales ou i inclinées. Les lapiez se développent le plus facilement au voisinage de la lile des neiges, sur les espaces dépourvus de végétation et où le ruissellement ut s'opérer sur une grande échelle ; mais si l'eau pluviale sert à les mettre en dence parce qu'elle entraine les particules désagrégées, c'est â l'altération irique qu'il en faut attribuer l'origine première.

— Quand un calcaire contient une certaine proportion de aie, le carbonate de chaux, beaucoup plus soluble que celui de magnésie, t seul entraîné par les eaux chargées d'acide carbonique. Il en résulte un ricbisaement progressif de la roche en magnésie et ainsi, à la longue, un luire qui n'était que faiblement magnésien peut être exposé a se transformer i dolomie. Un effet de ce genre a été constaté sur d'anciens atoll» de l'Océan KJftque. Comme d'ailleurs le carbonate double de chaux et de magnésie est tas dense que la calcite, la roche devient caverneuse, en même temps qui' ■paraissent les fossiles et les traces de la stratification primitive et dans les roses ou cavités produites par cette contraction, la dolomie cristallise en ebts rhomboèdres.

IsjMMtti de ravinement dans lea dépote «Itérée. — Lorsque les eaux •ttèoriques, chargées d'acide carbonique, s'infiltrent librement dans des dépôts ■sables, h la fois sableux et calcariféres, les phénomènes d'altération y font sitre des apparences remarquables, susceptibles, au premier abord, d'induire ■erreur les stratigraphes et dont la véritable signification a été bien indiquée ■srtL E. Van den Broeck (1).

Ssus l'influence des infiltrations, le carbonate de chaux du dépôt, s'il eu ûte, se trouve bientôt complètement éliminé ; s'il y avait des fossiles à test csteaire, ils deviennent friables, se décomkMenl et finissent par disparaître entière- y""

•ont Dans le cas où le dépôt contenait de '. À

«.gluieonie, ce minéral commence par ver- c^---^^»^- ■■-£•»■ \mitstif~'èjr; mais bientôt l'hydrate ferrique mis en |- '. - - ': A ' ■; .. ■' . . A \gf : ' ferlé colore toute la masse en jaune rou- !;'"■"• ■sire. Ce phénomène de coloration ne mar- "" ** pas partout avec la même rapidité et p» ?*• - *«■"«?«** dB ravinement pro-

. r * r dunes par des infiltrations superficielles.

SlUrfzce de COnlact, entre la ZOne SUner- A, MblemeoMecalcirirére;B,ion« altérée;

Icsstle altérée et le dépél demeuré intact, ' cou * e v * ondulée et irrègulière. Elle apparaît donc dans les coupes sous la forme *c poches et de sillons aux contours déchiquetés, simulant une ligne d'érosion si de ravinement (fig. 54). Cette disposition est fréquente en Belgique, où les

(I) Mémoire rur Ut phénomène! d'altération dm députa mperficictt, Bruxelles, 1881.

sables calcarifères abondent dans le terrain tertiaire et presque toujours on cru reconnaître, dans la zone ferrugineuse superficielle, un terrain tout à fi distinct du sable qu'il semblait raviner. Mais souvent des indices significa témoignent de l'identité primitive des deux formations. C'est ainsi que d bancs de grès dur CC, existant dans le sable calcarifère normal, se continu à travers le dépôt ferrugineux, soit sous la forme de couches fragmentai légèrement concaves par suite de l'affaissement d'une partie de leur suppo soit sous la forme de bandes offrant une coloration distincte du reste de la

M. Yan den Broeck a rapproché avec raison ces apparences de celles qui fréquemment offertes par les graviers des alluvions anciennes de la région <&« Paris. Au-dessus d'une zone de composition normale, généralement désignée soua^ le nom de diluvium gris, on observe une couche qui semble raviner capricieua*»ment la première et à laquelle sa teinte d'un brun rouge foncé a fait donner 1*» nom de diluvium rouge. Or la plupart du temps il est aisé de se convaincre que les couches de sable et de gravier de la zone inférieure se poursuivent régulièrement dans la seconde, sans autre changement que celui de la couleur. Il s'agît donc bien là d'un phénomène d'altération superficielle, dont la cause est difficile à chercher ailleurs que dans la pénétration des eaux météoriques.

De la même manière, le limon des plateaux, qui couvre des surfaces si étendues dans le nord de la France, se divise généralement en deux couches ; celle du haut, brun-foncé, dépourvue de calcaire et celle du bas ou loess, riche en concrétions calcarifères et d'une teinte beaucoup plus claire. La surface de séparation des deux couches est moins capricieuse et moins ondulée que celle qu'on observe dans les dépôts sableux altérés ; cela se comprend, car dans une formation aussi compacte et aussi homogène que le limon, l'infiltration doit se faire bien plus régulièrement que dans des sables ou des graviers. Quoi qu'il en J soit, il est difficile de voir dans ce phénomène autre chose que le résultat d'un 5 lessivage par des eaux météoriques, qui ont concentré le calcaire à la base du dépôt en môme temps quelles suroxydaient les éléments ferrugineux de 1* partie supérieure. .^

Caractère de» altérations superficiel le m. — Si nous avons cru nèc£S- *

saire de faire ressortir la généralité des altérations dues à l'infiltration des \ eaux météoriques, nous pensons, en revanche, qu'il convient de n'en pas exagé- ^ rer l'importance intrinsèque. La plupart du temps ces altérations se concentrent dans une très mince pellicule, et il suffit d'une couche imperméable tant soit peu continue pour en entraver absolument le développement. Là même où l'infiltration s'est faite sans difficulté, quelques mètres de granité transformé en arène, quelques décimètres de sable ferrugineux, simulant des ravinements, résument le travail des eaux superficielles et tout à côté la roche franche s'observe sans qu'aucun détail de sa composition originelle ait été changé. Dans les pays où le granité compact est parcouru par de grandes surfaces de division ** qui le partagent en bancs et qui, de temps immémorial, ont dû servir de canaux *i

es en soit partout considérablement altérée. Aussi, a moins d'y rattacher d'analogie, ce qu'on n'a pas encore le droit de faire, des phénomènes qui, nouvel ordre au moins, nous semblent avoir exigé une puissance dissolut degré très supérieur à celle de Tenu carbonique, doit-on reconnaître ut les conditions où elle s'exerce aujourd'hui sous nos yeux, l'activité : météoriques est a la fois assez faible et concentrée dans le voisinage t de la surface.

rwixoutwE* DE otrbr

a et l aer Natation h. — D'après ce que nous venons lie voir, les eaux lion, dans leur passage a travers les parties superficielles de l'écurcc ■, doivent se charger d'un certain nombre de substances en dissolution. li domineront toujours seront le chlorure de sodium, le sulfate de chaux, e de magnésie, les bicarbonates de chaux et de magnésie, les carbonates

ceux de fer el de manganèse, h* sulfate de fer et la silice.

eaux qui contiennent res substances ne sont pas toutes destinées à deindéfini menf enfermées dans les nappes profondes. La plupart reviennent après un parcours souterrain plus ou moins long, dans des conditions ifient leur puissance dissolvante et nécessitent le dépôt de tout ou partie èriaux entraînés. Ainsi se forment, aux points d'émergence des sources tintements, des gisements de substances minérales, uniquement produits npire de la dynamique externe et dont une courte en un té rai ion ne sera ■ors de propos.

entier rang doivent se placer le» dépôts de fer hydroxydé, si fréquents an ed'uu grand nombre de sources et dus à la transformation eu lininuile issous dans les eaux à la faveur de l'aride carbonique ini de quelques

eaux doivent perdre tout d'abord l'excès d'acide carbonique qui avait servi à le dissoudre.

Tufs. — Toutes les fois que des eaux d'infiltration, chargées de calcaire, viennent sortir lentement à l'air libre, l'acide carbonique en excès s'évapore et le calcaire se dépose en donnant naissance à un tuf; c'est un dépôt très léger, caverneux, de consistance terreuse, habituellement formé autour de mousses ou d'herbes qui obligent les suintements à s'étaler en multipliant les surfaces d'évaporation. Aussi les tufs contiennent-ils en général de nombreuses empreintes végétales, ainsi que des larves d'insectes et des coquilles terrestres. On peut prendre leur formation sur le fait en divers points des vallées normandes et notamment à la montée de Villequier. Le caractère de ces tufs est d'être produit» par voie de suintement, tandis que les travertins, dont nous aurons à nous occuper au chapitre de la dynamique interne, sont dus le plus souvent à des eaux courantes tombant en cascades ou arrivant dans des bassins d'évaporation.

Revêtement des grottes. Stalactite* et staJafBttltes. — Lorsqu'un système

de cavités souterraines cesse d'être parcouru par l'eau courante, ou du moins lorsque Feau ne peut plus s'y élever, d'une manière normale, de façon à bai gner entièrement les murs et le plafond des chambres, les eaux d'infiltration; accomplissent un nouveau travail, dont l'effet est d'en consolider les parois. Cer eaux, filtrant goutte à goutte sur le rocher, abandonnent par évaporation 1» carbonate de chaux dont elles avaient pu se charger, dans la traversée damassif supérieur, à la faveur d'un excès d'acide carbonique. Elles tapissent don les grottes d'un enduit concrétionné de calcaire, duquel pendent des gouttelette destinées à s'accroître peu à peu et à former des stalactites. Ce qui tombe sur L sol y produit un plancher stalagmilique, formé de couches successives conerétior" nées, duquel s'élancent des stalagmites; et quand ces dernières ont rejoint le pendentifs de la voûte, il en résulte de véritables colonnes, à la surface desquelles miroitent d'innombrables petits cristaux de calcite. Si le plafond est découfV par des fentes, les suintements calcaires en accusent le parcours par de vér tables draperies reproduisant les sinuosités des fissures et ainsi naissent, par ■ lent travail des eaux venues de la surface, toutes ces apparences qui prêtent un je grand charme à la visite des grottes calcaires.

Au début, la calcite des stalactites et des stalagmites se dépose en toi// petits cristaux par couches concrétionnées annulaires, formant comme autant d'enveloppes coniques ou cylindriques autour d'un tube central ; mais peu à peu intervient un changement moléculaire; sans cesse imbibées par les eaux calcaires, les couches concentriques molles cristallisent à nouveau et cette fois en grandes lames, si bien qu'en cassant certaiues stalactites de plusieurs centimètres de diamètre, on les voit formées, à l'intérieur, d'une masse cristalline de calcite, d'un blanc laiteux, se brisant en larges facettes suivant les plans de clivage de l'espèce, sans qu'il y subsiste aucune trace du mode primitif déformation.

11 convient cependant de noter que si la majeure partie des incrustations sta-